IoT-For-Beginners/translations/th/3-transport/lessons/1-location-tracking/pi-gps-sensor.md

อ่านข้อมูล GPS - Raspberry Pi

ในส่วนนี้ของบทเรียน คุณจะเพิ่มเซ็นเซอร์ GPS ให้กับ Raspberry Pi และอ่านค่าจากเซ็นเซอร์ดังกล่าว

ฮาร์ดแวร์

Raspberry Pi ต้องการเซ็นเซอร์ GPS

เซ็นเซอร์ที่คุณจะใช้คือ Grove GPS Air530 sensor เซ็นเซอร์นี้สามารถเชื่อมต่อกับระบบ GPS หลายระบบเพื่อให้ได้ตำแหน่งที่รวดเร็วและแม่นยำ เซ็นเซอร์นี้ประกอบด้วย 2 ส่วน - อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลักของเซ็นเซอร์ และเสาอากาศภายนอกที่เชื่อมต่อด้วยสายบางๆ เพื่อรับคลื่นวิทยุจากดาวเทียม

นี่คือเซ็นเซอร์แบบ UART ซึ่งส่งข้อมูล GPS ผ่าน UART

เชื่อมต่อเซ็นเซอร์ GPS

เซ็นเซอร์ Grove GPS สามารถเชื่อมต่อกับ Raspberry Pi ได้

งาน - เชื่อมต่อเซ็นเซอร์ GPS

เชื่อมต่อเซ็นเซอร์ GPS

1. เสียบปลายด้านหนึ่งของสาย Grove เข้ากับช่องเสียบของเซ็นเซอร์ GPS สายจะเสียบได้เพียงด้านเดียวเท่านั้น

2. เมื่อ Raspberry Pi ปิดอยู่ ให้เชื่อมต่อปลายอีกด้านของสาย Grove เข้ากับช่อง UART ที่มีเครื่องหมาย UART บน Grove Base Hat ที่ติดตั้งอยู่บน Pi ช่องนี้อยู่ในแถวกลาง ด้านที่ใกล้กับช่องเสียบ SD Card ซึ่งอยู่ตรงข้ามกับพอร์ต USB และช่อง Ethernet

   

3. วางเซ็นเซอร์ GPS โดยให้เสาอากาศที่เชื่อมต่อมีทัศนวิสัยต่อท้องฟ้า - โดยเฉพาะใกล้หน้าต่างที่เปิดหรือภายนอก จะง่ายขึ้นในการรับสัญญาณที่ชัดเจนเมื่อไม่มีสิ่งกีดขวางเสาอากาศ

เขียนโปรแกรมสำหรับเซ็นเซอร์ GPS

ตอนนี้ Raspberry Pi สามารถเขียนโปรแกรมเพื่อใช้งานเซ็นเซอร์ GPS ที่เชื่อมต่อได้แล้ว

งาน - เขียนโปรแกรมสำหรับเซ็นเซอร์ GPS

เขียนโปรแกรมสำหรับอุปกรณ์

1. เปิด Raspberry Pi และรอให้บูตเสร็จ

2. เซ็นเซอร์ GPS มีไฟ LED 2 ดวง - ไฟ LED สีน้ำเงินที่กระพริบเมื่อมีการส่งข้อมูล และไฟ LED สีเขียวที่กระพริบทุกวินาทีเมื่อรับข้อมูลจากดาวเทียม ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไฟ LED สีน้ำเงินกระพริบเมื่อเปิด Raspberry Pi หลังจากไม่กี่นาที ไฟ LED สีเขียวจะเริ่มกระพริบ - หากไม่กระพริบ คุณอาจต้องปรับตำแหน่งเสาอากาศ

3. เปิด VS Code ไม่ว่าจะโดยตรงบน Pi หรือเชื่อมต่อผ่าน Remote SSH extension

   ⚠️ คุณสามารถดูคำแนะนำในการตั้งค่าและเปิด VS Code ในบทเรียนที่ 1 ได้หากจำเป็น ที่นี่

4. สำหรับ Raspberry Pi รุ่นใหม่ที่รองรับ Bluetooth จะมีปัญหาความขัดแย้งระหว่างพอร์ต serial ที่ใช้สำหรับ Bluetooth และพอร์ตที่ใช้โดย Grove UART เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ให้ทำตามขั้นตอนดังนี้:

   1. จาก terminal ใน VS Code แก้ไขไฟล์ /boot/config.txt โดยใช้ nano ซึ่งเป็นโปรแกรมแก้ไขข้อความใน terminal ด้วยคำสั่งต่อไปนี้:

      sudo nano /boot/config.txt
      

      ไฟล์นี้ไม่สามารถแก้ไขได้โดยตรงใน VS Code เนื่องจากต้องใช้สิทธิ์ sudo ซึ่งเป็นสิทธิ์ระดับสูง VS Code ไม่ทำงานด้วยสิทธิ์นี้

   2. ใช้ปุ่มลูกศรเพื่อเลื่อนไปยังท้ายไฟล์ จากนั้นคัดลอกโค้ดด้านล่างและวางลงในท้ายไฟล์:

      dtoverlay=pi3-miniuart-bt
      dtoverlay=pi3-disable-bt
      enable_uart=1
      

      คุณสามารถวางโค้ดโดยใช้คีย์ลัดปกติของอุปกรณ์ (Ctrl+v บน Windows, Linux หรือ Raspberry Pi OS, Cmd+v บน macOS)

   3. บันทึกไฟล์นี้และออกจาก nano โดยกด Ctrl+x กด y เมื่อถูกถามว่าต้องการบันทึกการเปลี่ยนแปลงหรือไม่ จากนั้นกด enter เพื่อยืนยันว่าต้องการเขียนทับไฟล์ /boot/config.txt

      หากคุณทำผิดพลาด คุณสามารถออกโดยไม่บันทึก แล้วทำขั้นตอนนี้ใหม่อีกครั้ง

   4. แก้ไขไฟล์ /boot/cmdline.txt ใน nano ด้วยคำสั่งต่อไปนี้:

      sudo nano /boot/cmdline.txt
      

   5. ไฟล์นี้มีคู่คีย์/ค่าแยกด้วยช่องว่าง ลบคู่คีย์/ค่าที่มีคีย์ console ออก ซึ่งอาจมีลักษณะดังนี้:

      console=serial0,115200 console=tty1 
      

      คุณสามารถเลื่อนไปยังรายการเหล่านี้โดยใช้ปุ่มลูกศร จากนั้นลบโดยใช้ปุ่ม del หรือ backspace ตามปกติ

      ตัวอย่างเช่น หากไฟล์ต้นฉบับมีลักษณะดังนี้:

      console=serial0,115200 console=tty1 root=PARTUUID=058e2867-02 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait
      

      เวอร์ชันใหม่จะเป็น:

      root=PARTUUID=058e2867-02 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait
      

   6. ทำตามขั้นตอนด้านบนเพื่อบันทึกไฟล์นี้และออกจาก nano

   7. รีบูต Raspberry Pi จากนั้นเชื่อมต่อใหม่ใน VS Code หลังจาก Pi รีบูตเสร็จ

5. จาก terminal สร้างโฟลเดอร์ใหม่ในไดเรกทอรี home ของผู้ใช้ pi ชื่อ gps-sensor สร้างไฟล์ในโฟลเดอร์นี้ชื่อ app.py

6. เปิดโฟลเดอร์นี้ใน VS Code

7. โมดูล GPS ส่งข้อมูล UART ผ่านพอร์ต serial ติดตั้งแพ็กเกจ Pip pyserial เพื่อสื่อสารกับพอร์ต serial จากโค้ด Python ของคุณ:

   pip3 install pyserial
   

8. เพิ่มโค้ดต่อไปนี้ลงในไฟล์ app.py ของคุณ:

   import time
   import serial
   
   serial = serial.Serial('/dev/ttyAMA0', 9600, timeout=1)
   serial.reset_input_buffer()
   serial.flush()
   
   def print_gps_data(line):
       print(line.rstrip())
   
   while True:
       line = serial.readline().decode('utf-8')
   
       while len(line) > 0:
           print_gps_data(line)
           line = serial.readline().decode('utf-8')
   
       time.sleep(1)
   

   โค้ดนี้นำเข้าโมดูล serial จากแพ็กเกจ Pip pyserial จากนั้นเชื่อมต่อกับพอร์ต serial /dev/ttyAMA0 - ซึ่งเป็นที่อยู่ของพอร์ต serial ที่ Grove Pi Base Hat ใช้สำหรับพอร์ต UART จากนั้นล้างข้อมูลที่มีอยู่ในการเชื่อมต่อ serial นี้

   ต่อมา ฟังก์ชันชื่อ print_gps_data ถูกกำหนดขึ้นเพื่อพิมพ์บรรทัดที่ส่งเข้ามาไปยังคอนโซล

   จากนั้นโค้ดจะวนลูปตลอดไป โดยอ่านบรรทัดข้อความจากพอร์ต serial ในแต่ละลูป และเรียกใช้ฟังก์ชัน print_gps_data สำหรับแต่ละบรรทัด

   หลังจากอ่านข้อมูลทั้งหมดแล้ว ลูปจะหยุดพักเป็นเวลา 1 วินาที จากนั้นลองอีกครั้ง

9. รันโค้ดนี้ คุณจะเห็นผลลัพธ์ดิบจากเซ็นเซอร์ GPS ซึ่งอาจมีลักษณะดังนี้:

   $GNGGA,020604.001,4738.538654,N,12208.341758,W,1,3,,164.7,M,-17.1,M,,*67
   $GPGSA,A,1,,,,,,,,,,,,,,,*1E
   $BDGSA,A,1,,,,,,,,,,,,,,,*0F
   $GPGSV,1,1,00*79
   $BDGSV,1,1,00*68
   

   หากคุณได้รับข้อผิดพลาดต่อไปนี้เมื่อหยุดและเริ่มโค้ดใหม่ ให้เพิ่มบล็อก try - except ลงในลูป while ของคุณ

   UnicodeDecodeError: 'utf-8' codec can't decode byte 0x93 in position 0: invalid start byte
   UnicodeDecodeError: 'utf-8' codec can't decode byte 0xf1 in position 0: invalid continuation byte
   

   while True:
       try:
           line = serial.readline().decode('utf-8')
   
           while len(line) > 0:
               print_gps_data()
               line = serial.readline().decode('utf-8')
   
       # There's a random chance the first byte being read is part way through a character.
       # Read another full line and continue.
   
       except UnicodeDecodeError:
           line = serial.readline().decode('utf-8')
   
   time.sleep(1)
   

💁 คุณสามารถค้นหาโค้ดนี้ได้ในโฟลเดอร์ code-gps/pi

😀 โปรแกรมเซ็นเซอร์ GPS ของคุณสำเร็จแล้ว!

---

ข้อจำกัดความรับผิดชอบ:
เอกสารนี้ได้รับการแปลโดยใช้บริการแปลภาษา AI Co-op Translator แม้ว่าเราจะพยายามให้การแปลมีความถูกต้อง แต่โปรดทราบว่าการแปลโดยอัตโนมัติอาจมีข้อผิดพลาดหรือความไม่ถูกต้อง เอกสารต้นฉบับในภาษาที่เป็นต้นฉบับควรถือว่าเป็นแหล่งข้อมูลที่เชื่อถือได้ สำหรับข้อมูลที่สำคัญ ขอแนะนำให้ใช้บริการแปลภาษามืออาชีพ เราไม่รับผิดชอบต่อความเข้าใจผิดหรือการตีความผิดที่เกิดจากการใช้การแปลนี้